1. Об’єкт і предмет метеорології й кліматології. Основні поняття і складові метеорології.. Основні поняття і складові кліматології.

Метеорологія - наука про повітряну оболонку Землі – атмосферу. Від гр. "meteora"- небесні явища або те, що в небі" і "logos"- вчення, - наука про атмосферу Землі і процеси, що в ній відбуваються. Об’єкт вивчення – атмосфера. Предмет вивчення - фізичні процеси і явища, які виникають і розвиваються в земній атмосфері.

-- в атм. безперервно проходять процеси нагрівання й охолодження повітря, що викликає безперервну зміну температури, яка в різних точках Землі різна за один і той же час;

-- в атм. весь час змінюється вміст вологи аналогічно зміні температури повітря;

-- в атм. проходить процес конденсації водяної пари, що приводить до утворення туманів, хмар і різних форм, гідрометеорів;

-- в атм. утв. й випадають опади із хмар у вигляді дощу, снігу, граду, крупи;

-- в атм. безперервно змінюється тиск повітря, в результаті чого виникають складні системи повітряних течій у горизонтальному й вертикальному напрямках, які постійно змінюються.

Структура метеорології: теоретична м, експериментальна м, синоптична м, хімія атмосфери.

Основні поняття:

Погода - фізичний стан атмосфери (тропосфера і нижня стратосфера) в певний момент часу, в тому чи іншому місці.

Стан погоди - період впливу більш тривалих синоптичних утворень, циклонів і антициклонів для конкретних територій (від доби і до тижня і навіть сезонів). Поняття є проміжним між погодою та кліматом і розкриває зміст сезонного розподілу і взаємозв’язку метеорологічних величин та характеристик.

Метеорологічні величини - характеристики стану атмосфери, які виражені в одиницях виміру (атмосферний тиск, температура і вологість повітря, кількість і висота хмар, швидкість і напрям вітру, кількість атмосферних опадів, тощо.)

Метеорологічні явища - характеристики стану атмосфери, без точного кількісного виразу, а їх інтенсивність визначають за якісними характеристиками - термінами "сильний", "помірний", "слабий", або ж метеорологічними величинами. Це – основа вироблення бальної оцінки явиша.

Прикладна метеорологія: прогноз погоди, супутникова м, аграрна, медична, авіаційна, гідрологічна, біологічна, технічна, морська.

Кліматологія походить від гр.: "klima"- нахил і "logos"- вчення.

Клімат - багаторічний режим погоди. С.П.Хромова -"клімат" - сукупність атмосферних умов, що властива даній місцевості в залежності від її географічних особливостей". Клімат – глобальний, регіональний, локальний в сукупності є об’єктом вивчення кліматології. Предмет кліматології – вивчення генезису, фізичної обумовленості клімату, його властивості і характеристики. Структура кліматології: топокліматологія, регіональна, глобальна, палеокліматологія.

2. Прикладні аспекти метеорології. Агрометеорологія.

Агрометеорологія-наука, що вивчає метеорологічні, кліматичні та гідрологічні умови у їх взаємодії з об’єктами та процесами сільськогосподарського виробництва. Агрометеорологія (сільськогосподарська метеорологія) як прикладна наука входить до складу метеорологічної науки. У процесі розвитку агрометеорології на межі геофізичних, географічних, біологічних та сільськогосподарських наук виділились окремі її розділи як самостійні галузі наукових знань: загальна агрометеорологія , агрокліматологія, агрогідрологія, зоометеорологія. Завдання агрометеорології визначаються вимогами ведення сільського господарства, його інтенсифікації шляхом механізації, меліорації земель, селекції високопродуктивних сортів культурних рослин.

3. Тепловий баланс і температура земної поверхні, приповерхневого шару повітря, грунту і води. Рівняння теплового балансу. Його складові. Причини зміни теплового режиму в системі “земна поверхня-атмосфера”.

а) на земну поверхню поступає сумарна короткохвилева радіація і зустрічне випромінювання атмосфери в довгохвилевому діапазоні. В той же час земна поверхня випромінює довгохвилеву радіацію і таким чином втрачає тепло;

б) до земної поверхні шляхом теплопровідності приходить тепло з атмосфери і з глибини грунту і води. Таким же шляхом теплопровідності тепло від земної поверхні йде в атмосферу, грунт і воду;

в) земна поверхня отримує ще тепло, яке виділяється при конденсації на ній водяної пари з повітря, а при випаровуванні води з земної поверхні витрачається тепло

R ± P ± A ± LE = 0, де

R - радіаційний баланс,

Р - теплообмін між повітрям і земною поверхнею,

А - топлообмін між земною поверхнею і більш глибшими шарами грунту чи води,

Е - втрата при випаровуванні і прихід при конденсації.

Тепло в грунті -молекулярна теплопровідність. Воді - турбулентне перемішування водних мас (хвилі, течії, термічна конвекція та випаровування).

Сонячна радіація проникає в воду глибше, ніж в грунт. Теплоємність води також більша, ніж грунту.

Трактування рівняння теплового балансу

Це рівняння дійсне для будь-якого поміжку часу.

Величина балансу - є кількість тепла, що фактично отримує або втрачає за одиницю часу земна поверхня. Це тепло обумовлює зміни її температури.

Коли баланс додатній, то зміни температури земної поверхні додатні, а це значить, що температура її зростає, при від'ємному балансі - температура падає. Подвійні знаки показують, що ці потоки можуть мати різний напрям.

Тепловий баланс земної поверхні дорівнює нулю, але це зовсім не означає, що температура поверхні є незмінна.

Потік тепла направлений в грунт від поверхні землі, то тепло в переважній більшості залишається в поверхневому шарі земної поверхні, що називається діяльним і температура в ньому зростає.

Потік тепла направлений від земної поверхні вверх в повітря, то тепло перш за все втрачає поверхневий шар і його температура падає.